Batterij-energie verwijst naar de energie die een batterij kan vrijgeven onder een bepaald ontladingsregime, meestal uitgedrukt in W·h of kW·h. Batterij-energie is hoofdzakelijk onderverdeeld in de volgende typen:
(1) Theoretische energie
Ervan uitgaande dat de batterij tijdens het ontladen in evenwicht is, handhaaft de ontlaadspanning de waarde van de elektromotorische kracht (E) en is de benuttingsgraad van het actieve materiaal 100%, dat wil zeggen dat de ontladingscapaciteit de theoretische capaciteit is, en dat de energieopbrengst onder deze omstandigheden de theoretische energie W₀ is, dat wil zeggen
(2) Werkelijke energie
Werkelijke energie verwijst naar de energie die daadwerkelijk door de batterij wordt afgegeven tijdens het ontladen. Numeriek is het gelijk aan de integraal van de werkelijke ontlaadspanning, ontlaadstroom en ontlaadtijd van de batterij, dwz
In praktische technische toepassingen wordt de werkelijke energie van een batterij vaak geschat aan de hand van zowel de nominale capaciteit van het batterijpakket als de gemiddelde ontlaadspanning van de batterij.
Omdat het actieve materiaal niet volledig kan worden benut, is de bedrijfsspanning van de batterij altijd lager dan de elektromotorische kracht. Daarom is de werkelijke energie van de batterij altijd lager dan de theoretische energie.
(3) Totale energie
Totale energie verwijst naar de totale elektrische energieopbrengst van een batterij tijdens zijn levensduur, gemeten in W·h.
(4) Laadenergie
Laadenergie heeft betrekking op de elektrische energie die tijdens het opladen in de accu wordt gevoerd, gemeten in Wh.
(5) Energie ontladen
Ontladingsenergie verwijst naar de elektrische energie die door de accu wordt afgegeven tijdens het ontladen, gemeten in W·h. De energie van een accu, of de energie die een eenheidsmassa of eenheidsvolume van een accu kan leveren, wordt dienovereenkomstig massa-energie genoemd. Accudichtheid (W·h/kg) en volumetrische energiedichtheid (W·h/L), ook bekend als specifieke energie of volumetrische energie, zijn belangrijke indicatoren voor het evalueren van de kwaliteit van krachtbatterijen. Bij toepassingen in elektrische voertuigen beïnvloedt de specifieke energie van een batterij het totale voertuiggewicht en de actieradius, terwijl de volumetrische energie de plaatsingsruimte van de batterij beïnvloedt. Specifieke energie is ook een cruciale indicator voor het vergelijken van de prestaties van verschillende soorten batterijen. Specifieke energie wordt onderverdeeld in theoretische specifieke energie (W₀) en feitelijke specifieke energie (W').
Theoretische specifieke energie komt overeen met theoretische energie, verwijzend naar de energie die theoretisch kan worden geproduceerd wanneer een eenheidsmassa of eenheidsvolume van batterijreactanten volledig is ontladen. Werkelijke specifieke energie komt overeen met werkelijke energie en vertegenwoordigt de werkelijke energie die vrijkomt wanneer een eenheidsmassa of eenheidsvolume van batterijreactanten volledig is ontladen. Het wordt gekenmerkt door de verhouding tussen de werkelijke uitgangsenergie van de batterij en zijn massa (of volume).
of
In de formule vertegenwoordigt C de massa van de batterij; V--staat voor het volume van de batterij. Vanwege verschillende factoren is de werkelijke specifieke energie van een batterij veel lager dan de theoretische specifieke energie. De relatie tussen feitelijke en theoretische specifieke energie kan als volgt worden uitgedrukt:
In de formule vertegenwoordigt K_E spanningsefficiëntie; K_B staat voor reactie-efficiëntie; en K_m vertegenwoordigt massa-efficiëntie.
Bij de toepassing van krachtbatterijen in elektrische voertuigen is de werkelijke specifieke energie van het batterijpakket lager dan de specifieke energie van de individuele batterijcellen, omdat de installatie van het batterijpakket overeenkomstige batterijkasten, verbindingsdraden, stroom- en spanningsbeveiligingsapparaten en andere componenten vereist. De specifieke energie van het accupakket wordt berekend door de specifieke energie van de individuele accucellen te vermenigvuldigen met de verpakkingsfactor. De verpakkingsfactor voor een typische batterij is 0,6 tot 0,8. Naarmate het ontwerpniveau van het accupakket verbetert, neemt de integratie van het accupakket toe. Daarom is de massaspecifieke energie van het accupakket vaak een belangrijke indicator voor de prestaties van het accupakket. Over het algemeen is de massaspecifieke energie van het accupakket ruim 20% lager dan de specifieke energie van de individuele accucellen.
